Auswirkungen der Optimierung des endexspiratorischen positiven Drucks bei intubierten Patienten mit gesunder Lunge oder akutem Atemnotsyndrom (PEEP-Réa)

Die Behandlung von Patienten auf der Intensivstation kann die Verwendung von Beatmungsunterstützung erfordern, die eine tracheale Intubation und eine invasive mechanische Beatmung erfordert.

Jeder mechanisch beatmete Patient ist der Bildung von Atelektasen (kollabierte Lungenbläschen) ausgesetzt, die systematisch nach dem Einführen des Endotrachealtubus, nach jeder Derecruiting-Aktion (Trachealabsaugung, Diskonnektion) oder einfach bei Anwendung einer protektiven Beatmung auftritt, wobei kleine Tidalvolumina kombiniert werden ( 6 bis 8 ml/kg des theoretischen idealen Körpergewichts (IBW) und ein manchmal unzureichender endexspiratorischer positiver Druck (PEEP). Es wird daher vorgeschlagen, alveoläre Rekrutierungsmanöver (ARMs) durchzuführen, die die Atelektase beseitigen, indem sie den intrathorakalen Druck vorübergehend erhöhen. Um einen erneuten Kollaps der Alveolen zu vermeiden, muss ein ausreichender PEEP angewendet werden.

Der für die Reexpansion einer kollabierten Alveole erforderliche Öffnungsdruck (P) ist umgekehrt proportional zu ihrem Radius (r), gemäß dem Laplace-Gesetz P = 2,γ/r, wobei γ die Oberflächenspannung ist. Der zur Wiederausdehnung einer kollabierten Zelle notwendige Druck hängt von ihrem Radius ab. Amatos Team hat 2006 gezeigt, dass innerhalb derselben Lunge mehrere Ebenen der alveolären Belüftung und damit mehrere Öffnungsdrücke koexistieren. Die Druckverteilung war bimodal, mit einer Spitze bei etwa 30 cmH2O und einer zweiten bei etwa 40 cmH2O. Um eine vollständige Reexpansion der Atelektase innerhalb einer Lunge zu ermöglichen, ist es daher notwendig, einen Druck von mindestens 30 cmH2O anzuwenden. Eine vollständige Wiederausdehnung der Lunge ist bei Anwendung von zu geringem Druck nicht zu erwarten, wohl aber eine verstärkte Belüftung bereits belüfteter Lungenbläschen (deren Radius größer und deren Öffnungsdruck deutlich geringer ist), was wiederum möglich ist zu Überdehnung führen. Dies kann wahrscheinlich passieren, wenn der PEEP ohne vorherigen ARM erhöht wird.

Die Anwendung eines ARM kann auch während eines kürzeren Zeitraums (20 bis 30 Sekunden) zu einem Überdehnungsphänomen führen, im Gegensatz zur direkten Anwendung eines hohen PEEP, die zu einer viel längeren (möglicherweise mehrere) andauernden Überdehnung führen könnte Stunden) und verschlimmert sich mit jeder Gabe eines Tidalvolumens (und damit mehrmals pro Minute). Eine chronische Exposition der Lunge gegenüber Überdehnungsphänomenen kann einen Zerfall der alveolären Kollagenfasern (Volotrauma) induzieren, was zu lokaler Entzündung (Biotrauma) und systemischer Entzündung führt, indem entzündungsfördernde Moleküle (Zytokine ...) in den Blutkreislauf freigesetzt werden und zu Apoptose in entfernten Organen führen (Niere, Verdauungstrakt zum Beispiel).

Die Optimierung der maschinellen Beatmung erfordert die Suche nach dem optimalen PEEP: ungenügend, er kann Atelektasenbildung nicht verhindern; zu hoch, würde es zu einer alveolären Überdehnung führen. In der gegenwärtigen Praxis wird der PEEP willkürlich oder nach einer schrittweisen Titration bestimmt, entweder durch inkrementelle oder dekrementelle Schritte. Bis heute ist die wissenschaftliche Literatur nicht eindeutig bezüglich der Verwendung von ARMs und ihrer Sicherheit. Daher ziehen es einige Teams vor, keine ARMs zu verwenden, und wenden normalerweise ein aufwärts gerichtetes PEEP-Niveau an.

Die oben dargestellten Konzepte gelten sowohl für Patienten mit gesunder Lunge als auch für Patienten mit "kranker" Lunge, deren Archetyp und schwerste Form das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist, das eine häufige Pathologie auf der Intensivstation ist (10 bis 20 % der aufgenommenen Patienten). Seine Definition basiert auf den 2012 veröffentlichten Berliner Kriterien. Die Moral schwankt zwischen 30 und 40 %, je nach Schweregrad der Atemstörung. Die Behandlung von Patienten mit ARDS erfordert eine Optimierung der Oxygenierung, die zuallererst auf mechanischer Beatmung basiert, ob invasiv oder nicht. Seit der Veröffentlichung der ARDS Network-Studie im Jahr 2000 im New England Journal of Medicine ist es weltweit anerkannt, dass das Tidalvolumen auf nicht mehr als 6 ml/kg IBW reduziert werden sollte. Das Beatmungsmanagement basiert auf den Konzepten der „Babylunge“ und der „offenen Lunge“. Diese Konzepte erklären, dass zwingend berücksichtigt werden muss, dass das für die maschinelle Beatmung verfügbare Lungenvolumen im Vergleich zum gesunden Lungenvolumen (Babylunge) sehr klein ist und dass die Reduzierung des Tidalvolumens mit Anpassungen einhergehen muss, um die Lunge „offen“ zu halten, Bekämpfung der Atelektasebildung durch den Einsatz von ausreichend PEEP und ARMs.

Weit entfernt von dieser Lungenpathologie muss jeder mechanisch beatmete Patient, ob auf der Intensivstation oder im Operationssaal, von einer Schutzstrategie profitieren. Jede unzureichende Anpassung der Beatmungsparameter kann zu Lungenläsionen durch mechanische Beatmung (VILI, Ventilator Induced Lung Injuries) und zu ähnlichen Läsionen wie bei ARDS führen.

Wir schlagen daher vor, die Auswirkungen von zwei verschiedenen Strategien der PEEP-Optimierung während der invasiven mechanischen Beatmung bei gesunden Lungen und ARDS-Intensivpatienten auf die pulmonale Belüftung und die Beatmungsparameter zu untersuchen. Diese randomisierte kontrollierte Studie würde es uns ermöglichen, unsere Hypothesen in Abhängigkeit von der Atemmechanik und der Lungenerkrankung des Patienten zu validieren. Das Endziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen einer Strategie zu bestimmen, die auf der Anwendung eines ARM, gefolgt von einer dekrementellen PEEP-Titration, im Vergleich basiert zu einer inkrementellen PEEP-Strategie ohne ARM, zu pulmonalen und atmungsphysiologischen (patho)logischen Parametern bei Patienten auf der Intensivstation.